Volupe logo

Blog berichten Volupe

Gerichte meshher met gebruik van bestaande mesh als bron mesh in Simcenter STAR-CCM+

Download de simulatiebestanden die overeenkomen met de twee voorbeelden in deze blogpost:

In de blogpost van deze week gaan we kijken naar de directed mesher. In een eerdere blogpost hebben we gekeken naar Hoe maak ik een gericht netwerk in Simecnter STAR_CCM+?, en nu gaan we kijken hoe we een directed mesh kunnen maken op basis van een bestaand mesh. Dit zullen we doen door te kijken naar twee verschillende voorbeelden, waarbij de simulatie bestanden kunnen worden downloaded van de link hierboven. Als je geïnteresseerd bent in details over de opzet, stellen we voor om zelf de simulatiebestanden te downloaden en te verdiepen in de gebruikte strategieën en technieken.

Voorbeeld 1: Gerichte mesher voor een U-pijp

Een voorbeeld waarbij het nuttig kan zijn om een gerichte maas te maken op basis van een bestaande maas is voor een U-pijp. In de afbeelding hieronder zie je een bocht van 180 graden waar de stroming uit het onderste uiteinde komt en uit het bovenste uiteinde stroomt.

 

U-pijp Simcenter STAR-CCM+

 

Het genereren van een goede mesh voor de rechte delen van de pijp is niet moeilijk, maar het gebogen deel kan een beetje lastiger zijn. Met de directed mesher kunt u echter de bestaande mesh van het rechte deel van de pijp gebruiken als invoer voor de directed mesher en de mesh over het gebogen deel vegen om een mesh te krijgen zoals in de afbeelding hieronder.

 

Gericht net Simcenter STAR-CCM+

 

In dit voorbeeld is de U-pijp in drie secties verdeeld:

  • De gebogen pijp wordt lichaam 1 genoemd
  • De onderste pijp wordt Body 2 genoemd
  • De bovenste pijp wordt Body 3 genoemd

In de afbeelding hieronder ziet u de operatiestructuur met hoe de instellingen voor de directed mesher zijn gedefinieerd. Het oppervlakte-net dat bij de onderste pijp wordt gemaakt op het grensvlak met de gebogen pijp wordt gebruikt als invoer voor de directed mesher, en daarom moet het onderste pijp-net eerst worden gegenereerd in zijn eigen mesh operatie. Zie het downloadable bestand "U-pipe_simulation_Cleared.sim" voor de exacte instellingen.

 

Schermafbeelding gericht gaas Simcenter STAR-CCM+

 

Voorbeeld 2: Simulatie met stroming rond een staaf met vierkante doorsnede

Het tweede voorbeeld in deze blog post is het gebruik van de directed mesher om een probleem te omzeilen dat is opgemerkt. Het probleem doet zich voor wanneer oppervlakken met verschillende verfijningsniveaus elkaar ontmoeten in een hoek van Simcenter STAR-CCM+ wil een bepaalde kwaliteit van de cellen behouden, waardoor de prismalaag in de hoek inzakt. Zie de afbeelding hieronder, waar dit is gevisualiseerd en ook is ingezoomd op het probleem. De juiste prisma laagdikte wordt verder van de hoek verkregen bij zowel het bovenvlak als bij de veredelde staaf, maar niet in de hoek. Het fluid domein in het voorbeeld beschrijft de stroming rond een verticale staaf met vierkante doorsnede, waarbij de stroming van links naar rechts gaat.

 

Bijgeknipt gaas met problematische aera

Voor dit domein is er enige symmetrie te gebruiken en daarom zou je dit meshing probleem eigenlijk kunnen oplossen met directed mesher gebaseerd op een bestaand mesh. De truc hier is om een dummy domein te maken in verbinding met het domein van interesse, en het bestaande netwerk van het dummy domein te gebruiken als bronnetwerk om het netwerk door het domein van interesse te vegen. In de afbeelding hieronder ziet u het dummy domein als de bovenste helft van het fluid domein met getrimde cellen en het domein van interesse met directed mesher als de onderste helft.

 

Gericht netwerk op basis van getrimd netwerk in Simcenter STAR-CCM+

 

Wanneer u de directed mesh heeft gemaakt, kunt u de bovenste helft van de simulatie verwijderen (door gebruik te maken van getrimde netcellen) of afsluiten door het raakvlak tussen de regio's in te stellen als een baffle. Dit resulteert in het computationele domein in de afbeelding hieronder, waar het domein van belang is met behulp van directed mesh.

 

Gericht netwerk in Simcenter STAR-CCM+

In het domein van interesse heb je nu een mesh met cellen die een goede kwaliteit houden en ook met fijnere mesh aan het staafoppervlak. Door de uitrekfunctie aan te passen van hoe de laag voor het gerichte net van boven naar beneden moet groeien, kunt u dezelfde resolutie krijgen als u zou hebben gekregen van prismalagen aan het boven- en onderoppervlak van het domein.

Instructielijst voor het uitvoeren van deze maastechniek:

  • Creëer/importeer fluid domein van interesse.
  • Kopieer fluid-domein, en vertaal/roteer het gekopieerde domein zodat de oppervlakken elkaar raken op de plaats waar het bronnetwerk van het dummy-domein zal worden ingeprent op het beginpunt van het vegen in het directed mesh-domein.
  • Creëer imprint operatie en voer uit, om contacten te leggen tussen de domeinen.
  • Creëer regio's en continua voor beide domeinen.
  • Stel een surface mesh operatie op voor de oppervlakken die elkaar raken vanuit beide domeinen. Voer de operatie uit.
  • Maak volume mesh operatie voor het dummy domein en voer uit.
  • Opzetten en uitvoeren van de gerichte mesher.
  • Verwijder het dummy-domein of sluit het af van het betrokken domein door de interface te veranderen in een baffle.

Dit tweede voorbeeld is in de blog post opgenomen om de mogelijkheid te laten zien van het gebruik van een bestaand mesh als bron mesh voor uw domein van interesse. Er zijn meer complexe toepassingen dan regio's met deze eenvoudige symmetrie die baat kunnen hebben bij deze techniek, dus hopelijk kan deze blog post je wat inspiratie geven. Zie het downloadable bestand "DirectedMesher_flowAroundRod_usingBaffleAsDivider_Cleared.sim" voor de exacte instellingen.

Een speciaal woord van dank aan Marian bij Siemens die me deze manier van het maken van een gerichte mesher voorstelde en het probleem oploste met cellen die in hoeken inzakten bij gebruik van verschillende verfijningen op de oppervlakken.

 

Wij bij Volupe hopen dat deze blog post interessant was en dat u in staat zult zijn om mooie meshes te maken na het lezen hiervan. Als u vragen heeft kunt u altijd contact met ons opnemen via support@volupe.com.

 

Auteur

Christoffer Volupe

Christoffer Johansson, M.Sc.
support@volupe.com
+46764479945

Meer blogberichten

nl_BEDutch